משבר הנסתר בפזורות מים כפריים

בעולם המתפתח, יותר מ-2 מיליארד בני אדם מסתמכים על מקורות מים מזוהמים בחומרה של צ'יק, על פי נתוני ה-FLT:0World Health OrganizationIRFLT:1 , אך איום מקביל וחסיד באותה מידה הולך לעתים קרובות ללא הזנחה: זיהום מתכת כבד.Arsenic, כליות, מוביל, קדמיום, כספית, ו- chromiach לתוך מים מן ההפקדות טבע, מכרות גאולוגיות, מפגיעות תעשייתיות, ותופעות לוואי לא מייצרות קשות, מחלות מיקרו-דלקתיות, מחלות מיקרו-דלקתיות, ולא מחלות לב וכלי דם, מחלות לב וכלי דם כבדים, ולא מחלות קשות, ולא מחלות מיקרו-קומיות, ולא מחלות קשות, ולא מחלות לב, ולא מחלות כבדות, ולא מחלות לב וכלי דם, ולא מפגעים, מחלות לב וכלי דם כבדים, ולא מפגעים, מחלות לב וכלי דם כבדים, ולא מחלות לב וכלי דם כבדים, ולא מחלות קשות, ולא מפגעים, מחלות כבדות, ולא מפגעים, ולא מפגעים, מחלות לב וכלי דם כבדים, ולא מפגעים, ולא מפגעים, ולא מחלות כבדות, מחלות לב, ולא מפגעים, עלולות, ולא מפגעים, ולא מחלות לב וכלי

קהילות כפריות נושאות את העול של עול זה.צמחים לטיפול במים מרכזיים הם נדירים; מים מפוסקים לעתים קרובות לא קיימים.משפחות אוספים מים מבארות, מעיין או נהרות, לא מודע לכך שהאספקה היומית שלהם עשויה להכיל רמות רעילות של מתכות.הפתרון הסטנדרטי – אוסמוזה הפוכה או מערכות שינוי יון – יקר מדי, שברירי מדי, או יותר מדי כוח-מרוסים להגדרות בריאותיות.

מאמר זה חוקר דרך מעשית קדימה: העיצוב, ההיווצרות והפריסה של מסננים מים מתכתיים כבדים בת קיימא כי קהילות כפריות יכולות לבנות ולשמור על עצמן. על ידי שילוב של חומרים בשפע מקומי, הנדסה פשוטה וחינוך קהילתי, מסננים אלה מציעים תשובה ריאלית לאחד האתגרים האיכותיים העקשניים ביותר של זמננו.

מדוע מסננים נמוכים הם חיוניים

טכנולוגיות להסרת מתכת כבדות - הפעלת אלומיניום, תחמוצת ferric hydroxide, ו membrane filtration - יש efficiencies להסרת גבוהה אבל לשאת עלויות אוסרות. יחידת משק בית טיפוסית הפוכה-אוסמוזה עולה כמה מאות דולרים ודורשת חשמל, מים מחוסנים בלחץ, ומחליף membrane תקופתי. באפריקה שמדרום לסהרה או דרום אסיה, שניהם פועלים הון.

חשוב באותה מידה היא הבעיה של מורכבות טכנית.פילטרים מתקדמים רבים דורשים התאמה מדויקת של pH, מינון כימי או שטיפת גב כי משתמשים לא מאומנים לא יכולים לנהל.כאשר מערכת שוברת או הופכת למוצף, לעתים קרובות ננטשת. מסנן שאינו נשמר הופך לבזבוז של משאבים והזדמנות אבודה להגנה על בריאות.

עיצובים זולים להתגבר על שני המחסומים.הם משתמשים בחומרים שעלות פניות ליחס מילולי, ניתן לאסוף ללא כלים מיוחדים, וניתן לנקות או להתחדש עם הוראה מינימלית. גישה זו תואמת את עקרונות ה-FLT:0appropriate TechnologyFLT:1: פתרונות שמתאימים להקשר הכלכלי, התרבותי והטכני של המשתמש הסופי.

עקרונות עיצוב עבור מסננים בר קיימא

מסנן מתכת כבד כפרי יעיל חייב לאזן מספר, לפעמים מתחרה, קריטריונים.מסגרת העיצוב הבאה מנחה את הפיתוח של מסננים שעובדים בתנאים של עולם אמת.

חוסר יכולת באמצעות סוורגינג מקומי

כל רכיב צריך להיות זמין במרחק סביר של קהילת היעד.עלויות תחבורה עבור מדיה מיוחדת יכול לעלות במהירות עלות התקשורת עצמה.פעיל פחמן, למשל, ניתן לייצר מקומית על ידי charring קוקוס, עץ או במבוק. ⁇ הוא לעתים קרובות זמין מן הסירים המקומיים. Sand ו- Gravel הם בכל מקום. כאשר חומרים מקורם מקומי, מסנן הופך למוצר אזורי ולא פתרון מיובא.

יעילות מופרזת עבור מספר מתכת

מקורות מים כפריים לעתים נדירות מכילים זרם יחיד בבנגלדש, אולי יש גם ארסן וגם מגניאן; זרם מוקש בפרו עשוי לשאת להוביל, קדמיום, אבץ.המסנן חייב להיות מסוגל להסיר טווח של מתכות בו זמנית.

ציות של מבצע ותחזוקה

ממשק המשתמש של מסנן צריך להיות אינטואיטיבית.ל.מ.פיורי בחלק העליון, לאסוף מים נקיים מהתחתית.לא על מתגים / off, אין מדדי לחץ, אין תוספות כימיות.תחזוקה צריכה לכלול רק צעדים פשוטים: לשפשף את השכבה העליונה, להחליף מחסנית, או השמש-דחייאה של נהלי המדיה.

אחריות סביבתית ויציבות

קיימות הולכת מעבר לסנן עצמה.מדיה מסנן ספארית עמוסה מתכות כבדות הופכת לבזבוז מסוכן.עיצובים צריכים למזער את נפח החומר הפנוי, שבו ניתן, למשל, חידושים.לדוגמה, כמה מסננים המבוססים על חימר יכולים להיות מפוטרים בכרח כדי להרוס contaminants אורגני ולהשמיט מתכות במריצה קרמיקה.

חומרים ושיטות: תיאוריה לפרקטיקה

במהלך שני העשורים האחרונים, החוקרים והמתרגלים בחנו עשרות חומרים לחדירה של כוח הכבידה או נמוכה של דיכאון.החלק המוצלח ביותר משלב AFLT:0 מטריצה ממטריקס מאלט 1 (לספק מתח פיזי) עם AFLT:2reactive SurfaceFLT 3:0 (לקשר כימיקלים).

פחם פעיל

(הפחמן הפעיל) הוא סוס העבודה של מסננים מים ביתיים (שטח הפנים הגבוה שלו) – לעתים קרובות מעל 1,000 מ"ר לגרם – מספק אתרים מחייבים בשפע עבור מולקולות אורגניות ומתכות כבדות.פח מופעל מסחרית הוא יעיל, אך יכול להיות יקר באזורים מרוחקים, למרבה המזל, פליטת פחמן מופעלת מפצעי קיטור בסיסיים כגון פצצות קוקוס, סריקות אורז או קרלין דרך תהליך של 2 מטרדיום:2 ליטרים (Fol) דורש טיפול כימי (p2 ליטרים)

המונחים: Clay-based Ceramic Filters

במשך מאות שנים, סירי חימר שימשו לאחסון מים מגניבים. בשנות ה-80, פוטרים לשלום פיתח מסנן קרמיקה המוצב עם כסף קולונואידי להרוג חיידקים.הפלטפורמה יכולה להיות מותאמת להסרת מתכת כבדה על ידי שילוב מינרלים המכילים מתכת בגוף, למשל, תוספת של 10 ק"מ:0iron oxideFLT:1 או LT:2 מניקה עצמה, כמו גם ⁇ מים, כמו גם, 000 ק"מ, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ⁇ , 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ⁇ , 000 ⁇ , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

זאבים ורוחות טבעיות

זולites הם מינרלים גבישיים כי לפעול כמו אחים מולקולריים. המסגרת המוטענת שלהם מושך חיובי סטיות מתכת על ידי חילופי ion - במיוחד קלינטולייט - הם בשפע בחלקים רבים של העולם יכול להיות מופקד על ידי חומרים פגומים אחרים, למרות קיבולת מתכת מוגבלת יותר.

עיצוב מבוסס שכבתי

שום חומר יחיד אינו מבצע בצורה אופטימלית עבור כל המתכות וכל תנאי המים. מסנן שדה חזק ולכן משתמש בתצורת שדה חזקה:0 (multimedia BedveFLT:1 עם שכבות מוצלחות, כל אחד מהם מכוון לקונאנטים שונים.

  • (ב) ,0) ,Gravel ו-Coarse חולפת: מסיר חלקיקים גדולים ומגן על שכבות נמוכות יותר מ clogging.
  • (ב) ,0) חול מחוספס או מאוחר יותרiteFLT: פרסומות ארסן ומספק אתרי ברזל תגובתיים.
  • (ב) ,0) ייצור פחמן או ביוכריזפאלו 1: מסיר תרכובות אורגניות, מוצרי לוואי כלור, ומתכות כבדות רבות.
  • (ב) ויקרא י"א: "ה' אלקים" (ב"ג)
  • (ב) ויקרא י"א: "החול והב" (בראשית כ"ד): "המשך" (בראשית כ"ד) ומנע מתקשורת להגר אל המים הטופים.

כל שכבה חייבת להיות בגודל כדי למנוע קצר-הכיפוף.קצב זרימת נשלט על ידי גודל הנקבוב הקטן ביותר במיטה. איטי מדי, ומשפחות יעמיסו את המסנן מהר מדי, וזמן מגע אינו מספיק למודעות.מאזן מושג על ידי התאמת גובה השכבות והתפלגות שדה דגנים ב ניקרגואה וגאנה הראה כי פילטרים כאלה יכולים להפחית את 500b פחות מ- 5b להנחיות פחות.

יישום ומעורבות קהילתית

מסנן מעולה מבחינה טכנית יושב ללא שימוש בפינה הוא ללא ערך.ביצוע מוצלח תלוי בהבנה של ההקשר החברתי, הכלכלי וההתנהגותי.

עיצוב משותף ובעלות מקומית

כאשר ארגונים חיצוניים כופים פתרון, חברי הקהילה עשויים לא לחוש תחושת בעלות.התוכניות העמידות ביותר כרוכות כפריים בכל שלב: החל בבחירת עיצוב המסנן לחומרי מיקור לבניית אב הטיפוס הראשונים, לבנות סדנאות משותפות, ולאפשר ידע מקומי לשפר את העיצוב.אייכר עשוי להציע באמצעות סוג אחר של חימר שנמצא בקרבת מקום; אישה עשויה להציע עמדה גבוהה יותר כדי למנוע את המתח כאשר ממלאים את מסננים קטנים אלה:0Fir:0 מ"מ"מ, במקום LT2 מ"ר:

הכשרה ושיווק חברתי

אפילו מסנן פשוט דורש שימוש נכון: מים טורחים מראש, ניקוי השכבה העליונה באופן קבוע, החלפת אמצעי התקשורת במרווחה המומלצת.אימון צריך להיות מועבר בשפה מקומית, באמצעות תמונות והפגנות במקום ידניים כתובים.יתר על כן, מסנן צריך להיות ממוכן לא רק ככלי לבריאות, אלא כדרך לשפר את ה-FLT:0tasteFLT1 של מים, להפחית את השימוש בדלק או להחליף רק על ידי טיפול רפואי.

פיקוח ואיכות

מסננים זולים אינם מכשירים קבועים ושכחיים של בדיקות מים תקופתיים יש צורך להבטיח כי יעילות הסרת נשאר גבוה לאורך זמן.פשוט ערכות מבחן שדה עבור ארסן, ברזל, ו- pH זמינים עבור מתחת ל 50 $ וניתן להשתמש בהם על ידי עובדי בריאות הקהילה המאומנים.כאשר מסננים נמצאים תחת פיקוח, הסיבה - כניסה, תישות מדיה, או נזק - ניתן לתקן ולתקן כמו סנקציות (FST) של תרופות פתוחות (C) עבור חומרים ל-APTDatectestable) ו-ACT (Catematematematectest Management) של מערכות בקרה (Ratectest Information for Safe-CA (Ratematematematematecentation) ו-ACT) עבור ארגונים: C.

עריכת קוד באמצעות האנטרפרייז המקומית

המודל הגדל ביותר הוא עסק קטן המייצר מסננים מקומיים ומכיר אותם בשוליים המכסים את העלויות בעודו זול. מפעל סינון קרמיקה המעסיק כורשים מקומיים ומשתמש חימר מקומי יכול לספק אלפי משקי בית בתוך מאה קילומטרים רדיוס. מיקרו-לואנים או סובסידיות ממשלתיות יכולים לעזור למשפחות העניות ביותר להרשות לעצמם את הרכישה הראשונית.

מחקר מקרה: שכנוע ארסן במערב בנגל

בכפרים הכפריים של מערב בנגל, הודו, זיהום ארסן של מי הקרקע תואר כהרעלת המוני הגדולה ביותר בהיסטוריה.מיליוני אנשים שותים מים עם רמות ארסן מעל 50 ppb - חמש פעמים המדריך של WHOline. בתגובה, חוקרים באוניברסיטת Jadavpur פיתחה מסנן בית באמצעות חול חד-חמצני (מאוחר יותר) ושכבה של פחמן מופעל פחות מ -90%) 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

אתגרים וגפיים עקביים

למרות ההבטחה של מסננים זולים, כמה אתגרים נותרו ללא פתור.

עקביות של חומרים שמקורם מקומית

חומרים טבעיים משתנים מ אצווה כדי אצווה. ⁇ מבור אחד עלולים לירות באופן שונה מאשר חימר אחד מהשני, המשפיע על מבנה וכוח. Biochar המיוצר בטמפרטורות שונות יש כימיה משטח שונה.פרוטוקולים של אבטחת איכות חזקים אך פשוט מספיק עבור יישום ברמה הכפר עדיין בפיתוח.

המונחים: Spent Media

כאשר אמצעי סינון רווי מתכות כבדות, זה הופך לבזבוז מסוכן באזורים כפריים, לעתים רחוקות יש מסלול לרשות בטוחה עבור מדיה בילתית. כמה אפשרויות תחת חקירה כוללות: שילוב מתכות לתוך קרמיקה (שהופך אותם אינרציה), באמצעות ביושר מתכת-לדן כמו דשן מיקרו-תזונה איטי (רק מתכות רעילות פחות כמו אבץ ומנגאן), או איסוף מרכזי והתחדשות במחוז ברמה של מתקן זה עדיין לא סטנדרטי.

תנאי ארוך ושומן משתמש

מסנן שעובד היטב עבור שלושת החודשים הראשונים עשוי לגזול או לאבד יעילות לאורך זמן. משתמשים שמתחילים בהתלהבות עשויים לגדול נייח של ניקוי או שינוי מדיה.עיצוב להקלה ארוכת טווח של שימוש - למשל, עם אינדיקטורים פשוטים המציגים כאשר התקשורת צריכה להחליף - נשאר אזור פעיל של חדשנות.

מסקנה: דרך מעשית למים בטוחים יותר

פיתוח מסננים מים כבדים בעלי עלויות גבוהות של מתכת אינו מטרה מחקר מרוחקת – זוהי אסטרטגיה מוכחת שחוסך חיים כיום.על ידי שילוב חומרים זמינים מקומיים, שיטות ייצור פשוטות, וביצוע ממוקד קהילה, מסננים אלה יכולים לספק מים בטוחים לשתייה למיליוני משקי בית כפריים שאין להם כיום ברירה אחרת.

ממשלות, ארגונים לא ממשלתיים, ופילנטרופינים צריכים קודם כל לזרז את הפתרונות האלה באמצעות רשתות ייצור מבוזרות ותוכניות הכשרה חזקות.הטכנולוגיה כבר קיימת.מה שנדרש עכשיו הוא המחויבות לפרוס אותו באופן נרחב, לפקח על ההשפעה שלו, ולשפר את העיצובים המבוססים על משוב שדה.כל בית שזוכה בגישה לסנן מתכת כבד בעלות נמוכה הוא בית שלקח צעד גדול לקראת מחזור המים ועוני.

מים נקיים הם זכות אנושית עם המסננים הנכונים, זה יכול גם להיות מציאות סבירה, בלתי אפשרית.